Apple fundiu dois chips M1 Max em um único M1 Ultra com uma ponte de silício chamada UltraFusion

O M1 Ultra da Apple é um monstro de Frankenstein no bom sentido: dois chips M1 Max idênticos parafusados juntos usando UltraFusion, uma interface de silício que serve como ponte, relatou Will Knight, da WIRED, em abril de 2022. Na prática, ele age como uma única e impossivelmente grande lâmina de silício. "Essa tecnologia surgiu na hora certa... De certo modo, trata-se da lei de Moore", disse Tim Millet, vice-presidente de tecnologias de hardware da Apple, à WIRED.

O design estava escondido à vista de todos. Quando o M1 Max foi lançado em outubro de 2021, observadores notaram uma faixa de silício misteriosa ao longo de uma borda que parecia não fazer nada — acabou sendo uma metade da interconexão UltraFusion. A TSMC, que fabrica os designs da Apple, havia começado a aperfeiçoar a junção de dies, principalmente para núcleos com funções diferentes; a Apple personalizou a técnica para conectar chips inteiros, o que a WIRED chamou de versão radical da abordagem de chiplets.

O UltraFusion chegou quando a indústria migrava para o silício modular: a Intel impulsionava chiplets empilhados, a AMD já usava empilhamento 3D da TSMC, e Intel, AMD, Samsung, TSMC e ARM anunciaram um consórcio de padrão de chiplets no mês anterior. "O progresso no futuro virá não apenas da lei de Moore, mas da criação de sistemas que possam ser fabricados por diferentes tecnologias ainda a serem reunidas", disse o professor do MIT Jesús del Alamo à WIRED.

Unir dois dies M1 Max idênticos com uma interconexão de silício personalizada para que o software veja um único chip de 114 bilhões de transistores com 128 GB de memória compartilhada.

Os transistores estavam ficando mais difíceis de encolher e tornar um chip individual muito maior havia se tornado impraticável.

Dois dies M1 Max comprovados já estavam em produção, então escalar significava montagem em vez de um novo design que apostava a empresa.

Embutir metade da interface em cada M1 Max transformou silício aparentemente ocioso em uma opção sobre um futuro produto de ponta.

O par fundido se apresenta ao software como uma única máquina com memória compartilhada, não um cluster de dois chips.

Quando um eixo do progresso estagna, compre progresso em outro: componha sistemas a partir de peças comprovadas para que escalar se torne um problema de montagem em vez de um redesenho mais arriscado do zero.

O M1 Ultra foi lançado no Mac Studio, e os benchmarks relatados pela WIRED o colocaram como competitivo com os chips de computador e processadores gráficos de alto desempenho mais rápidos do mercado. Designs modulares estão mudando a economia dos chips: como observou o engenheiro da Universidade de Michigan Todd Austin, o desempenho extra pode agora vir como um nível premium — chip base US$ 300, chip duplo US$ 600 — em vez de ganhos anuais gratuitos.